安龄学术 ｜ 外泌体破解HIV-1疫苗开发困境
近日，ANEXT安龄生物首席科学家朱乃硕教授团队在 Frontiers in immunology上发表了题为“Exosomes multifunctional roles in HIV-1: insight into the immune regulation, vaccine development and current progress in delivery system”的学术研究。文章回顾并强调了基于外泌体的人类免疫缺陷病毒-1（HIV-1）疫苗的策略和应用的最新进展，还讨论了基于外泌体的抗原递送系统在疫苗开发中的应用。进一步拓宽了外泌体的应用场景，提供了一种传染性疾病预防、诊断和治疗的新策略。
外泌体是病毒传播的重要载体，在促进病毒感染和抗病毒免疫等方面发挥着重要作用。
1、外泌体在HIV‐1刺激的促炎反应中的作用
炎症是与HIV感染相关的一个基本方面，研究表明来自感染细胞的外泌体可以引发炎症反馈。来自HIV感染的蛋白质可以刺激促炎细胞因子信号传导机制。促炎细胞因子在HIV的发病机制中起着重要的作用，在HIV感染的生命周期和T细胞的凋亡中起着关键的调节作用。
2、外泌体细胞因子和趋化因子在HIV-1感染中的作用
细胞因子通过微囊泡（EV）和外泌体的传递触发了分子的信号作用。一些关键免疫成分在HIV阳性个体的EV中的比例增加，突出了外泌体作为解决HIV感染和其他病理状况的递送途径的重要能力，这应该是未来需要深入研究的一个方向。
3、外泌体为HIV‐1生物标志物的作用
外泌体携带的生物学信息对HIV疾病的预测也具有重要意义，可有助于治疗HIV-1感染及其衍生并发症，从而产生新的治疗剂和药物。近年来，已经对外泌体作为HIV-1的生物标志物和天然的基因/药物传递系统进行了研究。
肿瘤细胞相关外泌体已被用作快速抗肿瘤免疫反应的治疗剂。从原生肿瘤和免疫细胞中分离的外泌体可以用作肿瘤疫苗。外泌体上的各种活性成分，如共刺激分子和组织相容性复合物(MHC)，协助免疫细胞抗肿瘤反应。此外，基于外泌体的疫苗对各种类型的传染病都有有益的效果。
传染病疫苗的开发被认为是基因治疗中最先进的领域之一。目前，主要研究利用mRNA作为治疗剂来开发RNA疫苗。靶细胞接受mRNA疫苗，然后翻译成抗原产生免疫反应。mRNA疫苗大多采用病毒样颗粒(VLP)和脂质纳米颗粒(LNP)作为递送系统。然而，这些递送系统的免疫原性和细胞毒性等问题限制了mRNA 疫苗和治疗应用。作为内源性纳米囊泡，外泌体具有体循环稳定性、良好的生物相容性、对组织和细胞的特异性靶向等优点，是理想的递送载体。各种研究已经报道了RNA负载外泌体用于感染性疾病治疗的可行性和前景。
尽管抗逆转录病毒疗法在改善HIV携带者的个体生活质量方面具有益处，但这种治疗存在各种风险和严重的副作用，因此，发现替代治疗药物或有效疫苗至关重要。外泌体是病毒传播的重要载体，在促进病毒感染和抗病毒免疫等方面发挥着重要作用。HIV-1抗原可以被装载到外泌体中，这种修饰后的货物可以通过不同的装载方法被运送到目标细胞或组织中。
为了推进这些研究，未来的研究应侧重于工程化改造外泌体，在其表面装载抗HIV RNA和靶肽，以实现RNA疗法对HIV感染细胞的高效递送或作为一种安全的辅助治疗。此外，还应探索具有抗HIV固有活性的新外泌体来源。
细胞来源的广泛性和物质的多样性赋予了外泌体异质性，为人工转化提供了充足的生物学功能和空间。随着分离纯化技术的发展，研究人员的重点已经从基础研究转向临床应用，特别是疫苗开发。我们有理由相信外泌体将在病毒诊断和治疗方面建立独特的研究体系，并成为下一代最具潜力的生物技术。